2023 Fiscal Year Final Research Report

Molecular mechanism and physiological role of mitophagy

Planned Research

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Project Area	Multimode autophagy: Diverse pathways and selectivity
Project/Area Number	19H05712
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	Kanki Tomotake 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50398088)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松田憲之東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (10332272) 佐藤美由紀群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (70321768)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords	オートファジー / ミトコンドリア / マイトファジー
Outline of Final Research Achievements	To gain an integrated understanding of mitophagy, we analyzed the molecular mechanisms and physiological roles of mitophagy using multiple species as models. In budding yeast, we elucidated the role of the Far complex in the regulation of mitophagy. In fission yeast, we identified a novel mitophagy receptor, Atg43. We also identified a novel mitochondrial fission factor Atg44, which is essential for mitophagy. In cultured cells, we analyzed the physiological function of BNIP3/NIX-dependent mitophagy and the role of OPTN in ubiquitin-dependent mitophagy. In mice, we found that mitophagy is induced during disuse muscle atrophy. In C. elegans, the involvement of ALLO-1 and IKKE-1 in paternal mitochondrial degradation in fertilized eggs was elucidated.
Free Research Field	細胞生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ミトコンドリアは細胞が必要とするATPの大半を産生する重要なオルガネラであり、ミトコンドリアの機能異常は、様々な疾患や老化に関連する。マイトファジーは、細胞内の異常もしくは余剰なミトコンドリアを分解することで、ミトコンドリア恒常性を維持する機構である。本研究は、マイトファジーに関して様々なモデル生物を用いて研究を進め、その統合的理解に貢献した点や、ミトコンドリア遺伝子の母性遺伝の分子機構の理解に貢献した点で学術的意義が高い。また、マイトファジーの理解が進むとともに、この現象を老化抑制や疾患治療に応用しようとする研究が増加しており、本研究成果は、これら応用研究の基盤となる点で社会的意義が高い。